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燃煤防火智能预警关键技术研究

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完成单位:兖矿能源集团股份有限公司山东煤炭科技研究分公司,西安科技大学

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-2-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

辛民,徐光,罗一钟,郑旋,昃坤,赵献波,刘柏,吴建宾,孟波,孟凡伟

项目概况

这些年矿井开采强度加大,采空区范围不断扩大,特别是综采放顶煤采煤法的推广应用后,采空区留有大量遗煤,煤自燃火灾尤为严重,采空区遗煤高温点的隐蔽性与不易确定性,易导致发现与采取措施的滞后,造成人力、物力的浪费,给矿井安全生产带来隐患。据不完全统计,我国煤矿中具有自然发火危险的矿井约占51.3%,煤自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的90%以上。煤自燃释放出大量的有毒有害气体及烟流,由于受限空间火灾气体的扩散区域较小且扩散通路集中,极易引起相关人员中毒、窒息,严重威胁着井下人员的生命安全。因此,研究煤火灾害动态感知与分级预警技术可实现煤自燃隐患的在线监测和动态预警,降低煤自燃火灾误报率和漏报率,提高监测预警系统的稳定性和可靠性。保障矿井安全生产,对矿井灾害预防及应急决策具有重要意义。 此技术研究采用理论研究、数值模拟、实验研究、设备研制、软件开发和工业试验相结合的研究方法,在分析煤自燃特点和规律的基础上,开发煤自燃气体-温度-压差联合动态监测技术及装备,提出了煤火灾害动态感知与分级预警方法,建立煤火灾害隐患辨识预警模型,研发煤火灾害动态感知预警与危险程度预测软件系统,实现煤火灾害多元信息感知、异构网络融合和特征信息提取,提高矿井对煤火灾害的预防预控和应急处置能力。 此技术研究通过理论研究、数值模拟、实验研究、设备研制、软件开发和工业试验相结合的研究方法,实现了工程应用技术的创新应用,提高了深部煤储层自然发火灾害的预控效率,技术的创新降低了灾害治理成本;从这一层面来讲,此研究成功实施确保了深部煤储层安全高效开采效率,具有明显的经济效益。 此技术研究为煤矿开采过程中煤自然发火监测预警积累了较为丰富的经验,也为我国矿井开采过程中煤自燃的分级预警提供了借鉴。研究成果通过科技市场进行转化,可以产生较大的产值,社会效益显著。